Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Проблемы мелкого космического мусора

# 04, апрель 2015
DOI: 10.7463/0415.0764904
Файл статьи: SE-BMSTU...o104.pdf (985.32Кб)
автор: Зеленцов В. В.

УДК 629.7

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана


За время освоения космического пространства, (по данным на 1.01 2011 г.) было запу-щено 6853 космических аппаратов (КА) из них 6264 успешно, что составляет  95% от общего количества запусков. Наиболее интенсивно,  эксплуатируют  околоземное космическое  про-странство (ОКП).   Россия (СССР)  (3701 запуск, 94%  успешных), США (2774 запуска, 90%  успешных), Китай  (234  запуска, 96%  успешных) и Индия (89 запусков,  90%  успешных).  Небольшая часть, запущенных КА возвращена на Землю (пилотируемые и транспортные  КА), а остальные остались на орбите. Некоторые из них сошли с орбиты и сгорели в атмо-сфере, остальные остались в ОКП и превратились в космических мусор (КМ). 
Состав  КМ  разнообразен это:  закончившие работу КА;  разгонные  блоки и последние ступени ракет носителей, оставленные  на орбите, после выведения  КА;  технологический  мусор,  возникающий при раскрытии  раскрывающихся  конструкций  и  фрагментов  разрушившихся  КА.   Образовавшийся  в результате орбитального взрыва КМ,  образует эллипсоидную область,  которая движется по орбите взорвавшегося  объекта.  Затем, в результате прецессии, происходит распределение  объектов взрыва по орбите взорвавшегося КА.
Весь КМ подразделяется на две фракции:  наблюдаемый (размером более 100 мм) и не наблюдаемый (размером менее 100 мм). Наблюдаемый мусор каталогализирован и составля-ет  0,2% от общего количества КМ, не наблюдаемый КМ,  составляет  основную массу – 99,8%.
Встреча работающего КА с фрагментом наблюдаемого КМ прогнозируема и за счет изменения высоты полета КА избегает возможной встреч. Контакт КА с крупным фрагмен-том приведет к катастрофе, (что имело место при встрече российского спутника связи «Кос-мос-2251» и американского аппарата «Иридиум» .  Встреча с мелким КМ не прогнозируема, особенно если он образовался от взрыва или соударения фрагментов между собой.  Орбита этого КМ не прогнозируема, а скорость  может быть до 10 км/с. Встреча с частицей мелкого КМ не менее опасна для КА. Скорость соударения КА с частицей КМ может доходить до 10…15 км/с  при таких скоростях  вероятность пробоя тонкой оболочечной конструкции корпуса КА  весьма велика. Но если частица не пробьет оболочку, то на противоположной стороне возможен откол материала конструкции и образовавшиеся  осколки способны на-нести серьезные повреждения коммуникациям и аппаратуре КА.
По высоте КМ размещается не равномерно. Максимальное количество его сконцентри-ровано на наиболее эксплуатируемых высотах: геостационарные орбиты, солнечно-синхронные орбиты и низкие орбиты. Фрагменты КМ «живут» в ОКП разное время. На низ-ких высотах (200…400 км) – от нескольких недель до года,  на солнечно-синхронных  орби-тах десятки лет и на геостационарных сотни лет. 
В настоящее время перед космонавтикой стоят две  проблемы: первая как защитить КА от повреждения  мелким КМ и вторая как очистить  ОКП от имеющегося там  КМ и принять меры по прекращению засорения ОКП при новых запусках КА.


Список литературы
  1. Договор о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела. ООН, 1967.
  2. Аппазов Р.Ф. Космический мусор как продукт деятельности человека. 1995 // Эпизоды космонавтики: сайт. Режим доступа: http://www.epizodsspace.narod.ru/bibl/appazov/32.html (дата обращения 01.03.2015).
  3. Новиков Л.С. Основы экологии космического пространства. М.: Университетская книга, 2009. 84 с.
  4. Смирнов Н.Н. Эволюция «космического мусора» в околоземном космическом пространстве // Успехи механики. 2002. Т. 1, № 2. С. 37-104.
  5. Орбитальная угроза. Космический мусор таранит спутники и падает на Землю // EcoLeaks : сайт. Режим доступа: http://ecoleaks.info/kosmicheskiy-musor-ugroza/ (дата обращения 01.03.2015).
  6. Агеев А.И., Ахметханов Р.С., Гаденин М.М. и др. Гл. 9. Объекты ракетно-космического комплекса // Высокотехнологичный комплекс и безопасность России. Проблемы обеспечения безопасности оборонно-промышленного комплекса России. Т. 11. Разд. II . М.: Институт экономических стратегий, 2005. С. 59-130.
  7. Красавин В. Космическая артиллерия. Её боеприпасы и поражающие факторы. Общий обзор. 2012. 43 с. // Elite Games: сайт. Режим доступа:http://www.elite-games.ru/downloads/science/bipf.pdf(дата обращения 01.03.2015).
  8. Новиков Л.С. Воздействие твердых частиц естественного и искусственного происхождения на космические аппараты. М.: Университетская книга, 2009. 103 с.
  9. Орленко Л.П. Физика взрыва и удара. М .: Фитмазгиз , 2006. 304 с .
  10. IADC P rotection Manual. IADC-04-03. Version 5.0. Inter-Agency Space Debris Coordination Committee, October, 2012.
  11. Вениаминов С.С., Червонов А.М. Космический мусор - угроза человечеству. 2- е изд., испр. и доп. М.: Ин-т космических исслед. Российской акад. наук (ИКИ РАН), 2013. 207 с. (Сер. Механика, управление  и  информатика).
  12. Сорокин К.В. Сопровождение КО с переменным отношением площади к массе на низких околоземных орбитах // ISON : Сайт инициативных астрономических проектов ПулКОН и LFVN. Режим доступа: http://lfvn.astronomer.ru/report/0000069/sorokin_high_a_m.pdf (дата обращения 01.03.2015).
  13. Зеленцов В.В., Казаковцев В.П. Основы баллистического проектирования искусственных спутников Земли: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 174 с.
  14. Эльясберг П.Е. Введение в теорию полета искусственных спутников Земли. 2-е изд. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. 544 с.



Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)